Tren de bolas (también conocido como SHELT - transporte de bandeja eléctrica de bolas ) - una especie de monorraíl , desarrollado por el ingeniero N. G. Yarmolchuk en 1932-1933 . El tren se movía sobre ruedas esféricas con motores eléctricos incorporados, que estaban ubicadas en rampas semicirculares debajo de una plataforma de madera (en un proyecto a gran escala, el paso elevado tenía que ser de hormigón ). Modeloel tren, construido en escala 1/5 para probar el concepto de este vehículo, alcanzaba velocidades de hasta 70 km/h. Se supuso que el diseño a gran escala alcanzaría velocidades de hasta 300 km/h [1] .
Varias exhibiciones de museos [2] , noticieros [3] y literatura de esa época [4] quedaron del proyecto .
Al comienzo de su carrera, Yarmolchuk trabajó durante varios años como instalador en el ferrocarril de Kursk. Durante su trabajo, se familiarizó con las características del material rodante y finalmente llegó a la conclusión de que para un mayor desarrollo del transporte ferroviario en el campo del aumento de la velocidad de circulación, es necesario pasar a un nuevo concepto. Como factor limitante, Yarmolchuk en sus cartas señaló la interacción de los rieles y las pestañas de las ruedas . En su opinión, debido al aumento de la velocidad del material rodante, los golpes que se producen cuando el eje se desplaza en sentido axial, limitado por las pestañas de ambas ruedas, podrían aumentar significativamente. Esto podría conducir a la destrucción del tren de aterrizaje de la locomotora o vagón. Como alternativa, propuso en lugar de la vía tradicional de dos carriles, colocar la vía en forma de tolva-bandeja redonda. Las ruedas del tren tenían que ser bolas del tamaño adecuado, que no dieran lugar a los golpes antes mencionados. Cuando el tren estaba en movimiento, las ruedas esféricas debían orientarse, evitando que se salieran de la vía [1] .
En la primera versión de SHELT, se suponía que los vagones tenían forma esférica; la planta de energía y otras unidades, así como la cabina de pasajeros, debían instalarse en el interior, y la superficie exterior del cuerpo debía estar en contacto con la bandeja. Al entrar en las curvas, el automóvil tenía que rodar en la dirección adecuada para garantizar la estabilidad. Como central eléctrica, se suponía que debía utilizar motores eléctricos que permitieran obtener las características de tracción necesarias y que no ocuparan mucho espacio [1] .
Durante los siguientes años, Yarmolchuk se graduó de la Universidad Técnica Estatal de Moscú y MPEI , habiendo recibido los conocimientos necesarios para la implementación del proyecto SHELT. Al mismo tiempo, envió cartas a las autoridades correspondientes, donde argumentó a favor de la implementación de dicho proyecto (en particular, características de velocidad a la altura de la competencia con el transporte aéreo, teniendo en cuenta una mayor capacidad de carga y pasajeros). Además, Yarmolchuk señaló los supuestos ahorros en materiales de construcción y la simplificación de la tecnología para colocar la vía, en el contexto de la ausencia en ese momento de equipos especiales para colocar la rejilla clásica de traviesas. Se supuso que la vía se montaría a partir de eslabones de hormigón armado, fabricados íntegramente en fábrica [1] .
Sin embargo, los funcionarios inicialmente no apoyaron el proyecto debido a la necesidad de inspecciones, así como a los costos de instalación de nuevas líneas SHELT [1] .
Se realizaron cambios significativos en el proyecto durante la finalización. El vagón del tren de bolas se volvió más como un ferrocarril clásico (alargado), pero solo tenía dos ruedas que se sucedían una tras otra. En particular, esto hizo posible aumentar la cantidad de carga útil. Cada rueda tenía la forma de una bola con lados cortados (a veces se usaba el término "esferoide"). En lugar de las paredes laterales cortadas había ejes y elementos de suspensión. Se suponía que las ruedas estaban hechas de metal y cubiertas con una capa de goma. El motor eléctrico tenía que estar ubicado dentro de la rueda debajo de su eje, lo que estabilizaba la estructura debido a que el centro de masa se desplazaba hacia abajo. El par podría transmitirse desde el motor a la rueda a través de una transmisión de engranajes o fricción. Esta versión del tren de globos teóricamente podría alcanzar velocidades de hasta 300 km/h y llevar a bordo hasta 110 pasajeros. Solo esta versión superó a los trenes convencionales en velocidad y a los aviones de pasajeros en términos de capacidad de carga [1] .
El proyecto recibió el apoyo del gobierno en 1929. En ese momento, Yarmolchuk, con la ayuda de especialistas del Instituto de Ingenieros de Transporte de Moscú del Comisariado Popular de Educación de la RSFSR, construyó un modelo de SHELT con un automóvil mecánico. El diseño se mostró a los representantes del Comisariado Popular de Ferrocarriles (NKPS). El carro de ruedas hemisféricas se movía con bastante rapidez a lo largo de la bandeja colocada en el suelo del laboratorio. Después de la impresión hecha, se aprobó un trabajo adicional sobre el tema. Después de probar el diseño, el NKPS creó una organización especial para el desarrollo de los proyectos de Yarmolchuk: la Oficina de Construcción Experimental de Transporte de Alta Velocidad (BOSST). Se le asignó la tarea de crear un proyecto completo del sistema SHELT, y luego un prototipo más serio (un prototipo reducido de dicha línea) [1] .
El proyecto se desarrolló hasta principios de la primavera de 1931. Además, la documentación fue revisada por el liderazgo de la URSS, e incluso más tarde, el NKPS ordenó proceder con la construcción de un sistema simulado, para el cual se asignaron fondos por un monto de 1 millón de rublos y un sitio en el área. de la plataforma Severyanin , que en ese momento aún no estaba en Moscú [1] .
Además de la aprobación de los departamentos mencionados, en la primavera de 1931 las ideas de Yarmolchuk recibieron el apoyo de la prensa soviética. Los artículos publicados destacaron las ventajas de SHELT, incluido un aumento en la velocidad de movimiento, para los trenes de pasajeros por un factor de cinco a seis, y se predijo un aumento de treinta veces para los trenes de mercancías [1] .
En 1931 se trabajó principalmente en el tendido de una vía experimental. El proyecto involucró a 89 personas que, para ahorrar tiempo y en vista de los problemas con los alimentos, plantaron una huerta con un área de aproximadamente 15 hectáreas en el territorio del vertedero. Para ahorrar dinero y tiempo, se decidió que la vía experimental fuera de madera. En el corazón de la bandeja había un marco de madera, sobre el que luego se fijó la calzada de tablas. Sobre el lienzo en soportes en forma de U, se suspendió una red de contacto, ensamblada no con cables, sino con tuberías. Probamos dos opciones para la ubicación de las tuberías: con la ubicación de una tubería debajo del soporte y las otras dos tuberías inferiores, así como con la ubicación de las tres tuberías en el mismo nivel. Había una pequeña subestación eléctrica conectada a tuberías [1] cerca de la ruta de 3 km de largo .
A medida que el proyecto avanzaba y la prensa le daba cobertura, se expusieron las opiniones de algunos expertos sobre las posibles deficiencias del proyecto. En particular, hubo problemas con los costos monetarios, así como dificultades técnicas. Sin embargo, los responsables decidieron comprobar las previsiones en la práctica y no detuvieron la construcción. La pista estaba lista a finales de 1931 y 1932. En abril de 1932 también estaba listo el primer carro globo [1] .
El coche experimental era una estructura cilíndrica con un carenado en la cabeza. El automóvil tenía una longitud de aproximadamente 6 m con un diámetro de 0,8 m. Tenía dos ruedas con un diámetro de más de 1 m, una en la parte delantera y la otra en la parte trasera. Las esferas truncadas de las ruedas sobresalían significativamente de la carrocería del automóvil, creando el efecto giroscópico necesario para evitar que el automóvil se detuviera. Los motores eléctricos trifásicos estaban ubicados dentro de las ruedas. Para garantizar la recogida actual, se dispuso un carro que se desplaza por la red de contactos y se conecta al coche con un cable y cables de alimentación. Para acomodar el auto de prueba, había puertas y ventanas. Para el otoño, se construyeron cuatro vagones más, después de lo cual fue posible probar todo el tren. El tren de globos podría acelerar a 70 km/h. Las esperanzas de un efecto giroscópico estaban justificadas: el tren pasaba las curvas con una ligera desviación hacia un lado, pero no tendía a volcarse [1] .
En las primeras etapas de prueba, el tren se movía sin carga. Una vez que se confirmó la estabilidad, los coches comenzaron a cargarse tanto con lastre como con pasajeros de prueba. En un coche cabían como máximo dos personas, y tumbadas, por lo que se colocaban colchones en el suelo [1] .
Uno de los probadores recordó [5] :
Cuando subí al estrecho remolque, me atormentaban las dudas. Me pareció que el tren a alta velocidad debería saltar de la bandeja, asegúrese de volcarse. Nada de eso sucedió. Suavemente, ligeramente balanceándose, sin el habitual ruido de hierro de las ruedas, el tren se tragó el espacio. En las curvas se inclinaba automáticamente, manteniendo el equilibrio, como una bicicleta.
En 1933, la revista Ogonyok dedicó un breve artículo a este proyecto [4] .
Tren de bolas
(20 de octubre de 1933)
Ya en 1924, el instalador de la carretera de Kursk, N. G. Yarmolchuk, concibió la idea de aplicar el principio esférico del movimiento en el transporte. Imaginó vagamente que sería una bola, una bola hueca, dentro de la cual hay mecanismos, aparatos necesarios, personas. Al principio, por lo tanto, el transporte de bolas fue una idea completamente utópica. Han pasado cinco años. El ex instalador ya era estudiante, estudió en la Escuela Técnica Superior de Moscú , y luego en el MPEI , y en 1929 la idea del transporte de bolas-electro-bandeja había madurado por completo. El carro cilíndrico tiene dos puntos de apoyo en dos bolas ubicadas debajo del carro delante y detrás. Desarrollando una velocidad colosal, hasta 250-300 kilómetros por hora, los automóviles no temen los cambios bruscos de perfil en el camino: " roly-poly ", arrojado a la fuerza, toma inmediatamente su posición habitual, tan pronto como se elimina la fuerza externa.
Después del informe del inventor , se creó en la SRT una oficina especial con un cuerpo de especialistas . Proporcionó un vasto campo especialmente cercado para el trabajo experimental. Lanzado un millón de rublos. Se ha creado una granja, se ha plantado un gran jardín de 15 hectáreas, aquí crecen coles, zanahorias, patatas... ¿Por qué coles? ¿Por qué un jardín? Al inventor soviético y a todos sus asistentes no les debería faltar nada. Déjalos trabajar sin preocupaciones ajenas.
89 personas - ingenieros, técnicos, montadores, carpinteros, cerrajeros - están construyendo una bandeja de experimentación de madera, están construyendo un anillo de experimentación de 3 kilómetros de largo, están preparando maquetas de coches, una pequeña subestación eléctrica. Y ahora, en 1933, el pensamiento feliz de Yarmolchuk ha sido probado y prácticamente confirmado.
Puedes subirte a un pequeño modelo de coche de hojalata. Mintiendo encajarás en ello. Para mayor comodidad, se coloca un colchón suave dentro del coche de juguete. No estás corriendo en línea recta, sino en un círculo. El coche se inclina un poco y vuelve a enderezarse: el "roly-poly" contrarresta los elementos centrífugos.
Si los vagones de hojalata de juguete corren a lo largo de la bandeja de madera más simple a una velocidad de 70 km por hora, entonces un tren operativo real realmente alcanzará una velocidad de trescientos kilómetros.
La idea de la invención ya ha sido probada en un anillo de laboratorio experimental. El Consejo de Comisarios del Pueblo ordenó al Comisariado del Pueblo de Ferrocarriles que construyera este año un camino operativo experimental de acuerdo con el sistema del camarada Yarmolchuk, un camino con una longitud de 20-25 km .
Esta es la actitud habitual ante los inventos que hacen avanzar la cultura humana en un país que está construyendo el socialismo .
Dado que las pruebas del SHELT comenzaron en el otoño (1932), pronto se revelaron las deficiencias del sistema. La nieve y el hielo debían limpiarse constantemente de las vías, ya que interferían en gran medida con el funcionamiento del tren de aterrizaje. Además, estaba claro que para la implementación completa de SHELT, era necesario crear canales análogos a los desvíos . Los especialistas de BOSST participaron en varias pruebas hasta el verano de 1933, mientras trabajaban simultáneamente en problemas emergentes [1] .
Después de la finalización de las pruebas, la documentación del proyecto, incluido el informe de prueba, se entregó a un consejo de expertos especial. La comisión, encabezada por S. A. Chaplygin , basada en los resultados de la consideración de los documentos, tomó una decisión positiva (no se encontraron problemas serios en el proyecto). Se recomendó comenzar a construir las primeras pistas SHELT completas [1] .
Para el verano de 1933, Yarmolchuk y sus colegas habían desarrollado proyectos para trenes de tamaño completo. Se suponía que el material rodante se construiría en dos dimensiones, que recibieron los nombres en código "medio" y "normal". Se suponía que el primero de ellos se usaría para crear un tren experimental que pudiera probarse y luego usarse en líneas reales. En este caso, el diámetro de las ruedas alcanzó los 2 my la capacidad de pasajeros del automóvil fue de 82 asientos. La velocidad estimada para el tamaño "promedio" fue de 180 km / h. Se suponía que tales vagones se ensamblarían en trenes de tres vagones y operarían en líneas suburbanas [1] .
Una opción más seria era un tren de ancho "normal". En este caso, el diámetro de las ruedas alcanzó los 3,7 m, la capacidad de pasajeros del automóvil era de aproximadamente 100 asientos; la velocidad estimada alcanzó los 300 km/h. Además de los frenos convencionales, se suponía que debía usar frenos aerodinámicos (con el uso de placas móviles en las superficies de los automóviles, que se colocan frente al flujo de aire que se aproxima). Según unos cálculos realizados en BOSST, una línea con trenes y/o vagones SHELT de un tamaño “normal” podría transportar a la población de una ciudad pequeña en pocos días [1] .
El 13 de agosto de 1933, el Consejo de Comisarios del Pueblo ordenó a la NKPS que construyera la primera línea SHELT completa. Se consideraron versiones de las rutas Moscú - Noginsk y Moscú- Zvenigorod ; luego de analizar las circunstancias, se decidió dar preferencia a la primera versión. Se suponía que la línea comenzaría en Izmailovo, ya que en este caso los pasajeros podrían llegar al lugar de transferencia al tren de globos en tranvía o metro. La prensa nuevamente comenzó a escribir sobre las perspectivas de un nuevo edificio [1] .
Sin embargo, antes del inicio de la construcción, los especialistas volvieron a revisar el proyecto y llegaron a la conclusión de que había serias deficiencias en el transporte propuesto. Esto condujo a la negativa a iniciar la construcción [1] .
En primer lugar, podrían surgir problemas de seguridad en el tráfico, como ya ocurrió durante las pruebas, en presencia de nieve y hielo. Al alcanzar la velocidad máxima, el tren podría extraviarse, lo que, a su vez, podría provocar numerosas víctimas [1] .
En segundo lugar, se temía que la ruta no fuera económicamente rentable. Los costos de creación de la línea serían significativos y la recuperación, teniendo en cuenta los costos de mantenimiento posterior, estaba en duda [1] .
En tercer lugar, se llamaron algunas dificultades de diseño. Como se mencionó anteriormente, originalmente se esperaba que la colocación de la vía fuera más fácil en comparación con la vía férrea; sin embargo, incluso en este caso, surgieron dificultades y el establecimiento de la producción de bandejas de hormigón armado requirió un despliegue serio de producción adicional. Para la construcción del material rodante se requerían motores de la potencia adecuada, que no estaban disponibles o eran demasiado caros. El recurso del revestimiento de goma de las ruedas de los vagones de bolas también era cuestionable [1] .
Como resultado, se decidió no continuar trabajando en el proyecto. La prensa dejó de escribir artículos; el camino experimental fue desmantelado. Los datos sobre acciones posteriores con el tren de bolas de cinco vagones construido están prácticamente ausentes (después de 1934 no se menciona en las fuentes) [1] .
Yarmolchuk continuó trabajando en modos de transporte prometedores, y algunos de sus desarrollos encontraron aplicación práctica. Por iniciativa propia, desarrolló la idea de SHELT, la última mención de este se encuentra a finales de la década de 1970 [1] .
En la década de 1950, Yarmolchuk dirigió un círculo de jóvenes diseñadores en la Casa de Pioneros Bauman en Moscú, quienes desarrollaron un modelo universal de un tren de globos para conducir en carreteras de cualquier superficie. La obra fue presentada en el Festival Mundial de la Juventud y los Estudiantes de Moscú [6] .
Volvió a intentar interesar a los especialistas e incluso intentó conseguir una cita con A. N. Kosygin , pero no lo consiguió. Yarmolchuk vivió hasta 1978, y después de su partida, cesó el trabajo en esta dirección [1] .
El escritor de ciencia ficción soviético G. S. Martynov en la novela " Gianea " (edición de 1965) describió los "shareks", un tren expreso de bolas. Así es como se vería un tren de globos en operación industrial. Las principales diferencias con el prototipo real: cada automóvil Sharex está sobre varias bolas, y el paso elevado (carretera de cuneta) no tiene una rampa continua, sino que consta de dos carriles a lo largo de los cuales ruedan las bolas. El Sharex funciona de forma inalámbrica (como todos los transportes terrestres ficticios de la novela), utilizando un campo de energía externo. La velocidad en el tramo es de 610 km/h [7] .